这已经是第三次只有文字的航天领域的大新闻了。
5月8日消息,我国在酒泉卫星发射中心成功发射的可重复使用试验航天器,在轨飞行276天后,于5月8日成功返回预定着陆场。此次试验的圆满成功,标志着我国可重复使用航天器技术研究取得重要突破,后续可为和平利用太空提供更加便捷、廉价的往返方式。
和成功不成功都要直播的马斯克相比,中国航天是一如既往的低调。
而关于这种可重复使用试验航天器,我们还是没有看到真容。
而这一次,网友们已经习惯了。还是“过于先进,不便展示”吧?
这句话第一次出来,是在2021年7月,中国航天科技集团宣布一则重磅消息,其一院研制的亚轨道重复使用演示验证项目运载器在酒泉发射中心起飞,按照设定程序完成飞行后,平稳水平着陆于阿拉善右旗机场,首飞任务圆满完成。
这条视频11秒,全程蓝底白字,内容只有一句:“我国亚轨道重复使用运载器飞行演示验证项目首飞取得圆满成功。”
但是网友纷纷表示,“那这玩意儿到底长啥样儿啊”,“我满怀激动的来了,你就给我看这个。”
国防科工局新闻宣传中心官方抖音账号“中国军工”17日在回应“这条消息为何只有文字没有照片”时说道:“过于先进,不便展示”。
网友们也纷纷跟评:
- “就喜欢你们这么豪横”。
- “心情突然就好得很”。
到了2022年8月26日,官方再次发布消息,航天科技集团一院自主研制的升力式亚轨道运载器重复使用飞行试验获得圆满成功。这次还是没有图片,没有视频,但是谁也不敢说,无图无真相。
实际上,在2020年9月6日,新华社也曾经发布消息,我国在酒泉卫星发射中心成功发射的可重复使用航天器,在轨飞行2天后,于9月6日成功返回预定着陆场。
虽然没有一次有图,但是专业人士普遍猜测,这就是类似美国X-37B的空天飞机,但可能更先进,不公布图像,就是怕美国学了去。
其实早在1949年,钱学森就提出了“一个有翅膀的火箭”的太空飞机想法。这个想法影响了美国学界,也让后来的马斯克膜拜。
后来,马斯克基于钱学森的梦想,提出了“1小时全球极速运输服务”,他的SpaceX公司投入数十亿经费研制“超重-星舰”运载器,计划2028年投入运营;而美国、欧洲军方也投入巨资研究1小时极速全球运输技术。
所谓亚轨道飞行器,就是飞行高度低于人造卫星的最低高度,却高于一般载人航天器的最大飞行高度。
一般来说,把高度为100公里之外为太空;100公里之内为大气层。亚轨道的定义为距离地面 20~100千米之间的空域。飞行器在这一高度能实现高超音速飞行。
研制重复使用天地往返飞行器的难度极高。因为在大气层内与太空中,飞行器所需的设计原理完全不同,而重复使用天地往返飞行器要实现跨界融合,同时具备在大气层内和太空这两个不同空域的飞行能力。
因此可重复使用航天器,主要是指空天飞机或者航天飞机。世界上典型的该类别代表性航天器,包括美国航天飞机、美国X-37B空天飞机、SpaceX“龙”飞船等等。
在2010年4月,美国首架空天飞机“X-37B”正式亮相,作为美国当时航空界的明星”X-37B“,大小只是原来航天飞机的四分之一,采用宇宙神-5火箭作为升空的助推器,完成任务后可以自主返回,具有造价低廉,飞行速度快,机动性强等多项优点,是当时美国航空科技的大成者。
从2010年以来的十余年间,X-37B共进行了六次飞行。完成了一系列性能测试,还在轨发射了几个小卫星,第六次在轨飞行超过了900天。
”X-37B“不仅仅只是太空实验平台,还拥有着其他飞行器所不具备的打击能力,例如能够加载导弹,激光发射器等等常规武器。随时就可以变成一艘”太空战舰“,从而对周边所有的卫星,航天器进行打击。
中国在空天飞机的研制上,起步也很早,在中国提出的863计划的15个主题项目中,航天技术位列第二,简称为863-2领域,下面又设两个专家组,分别研究:大型运载火箭及天地往返运输系统,代号“863-204”;二是载人空间站系统及其应用,代号“863-205”。
“863-204”项目中,各个院所提出的方案中,5个方案都是不同形式的航天飞机,包括:
- 一院一部提出的天骄一号小型航天飞机方案;
- 上海航天局805所与航空部604所共同提出的“长城一号”航天飞机方案;
- 北京11所提出的“V-2”两级火箭飞机的方案;
- 601所提出的“H-2”空天飞机方案;
- 611所提出仿制法国正在研究的赫尔墨斯小型航天飞机。
目前,除了“带主动力的航天飞机”这个方案,其余部分我们都在进行之中。
2018年,央视曾经报道,航天三院目前正在研制一种用于天地往返运输并可重复使用的”空天飞机“,既能够载人、也能把卫星等航天器送到太空。正在研制的”空天飞机“被称为”腾云工程“,它是一种可执行航天发射任务并多次重复使用的新一代天地往返飞行器,可在地面机场水平起飞。
当时航天科工集团三院院长张红文称,它不同于现在火箭再回收的方式,是一种能从普通机场起飞,把航天器运送到轨道上的方式,能够带来航天运输方式的革命。
空天飞行器既可载人也可货运。载人时,可用于太空旅游、航天员运送等,将为乘客提供舒适的太空往返飞行体验;货运时,可用于发射各类卫星、空间站货物补给、太空应急救援等,可为用户提供按需、及时、廉价的航天发射服务。
可以水平起飞-水平降落的话,普通机场都可以胜任飞行发射和降落任务。
而这次完成实验的,是来自航天科技集团一院。说明中国发展亚轨道飞行器是多种技术路线并行的。
在2021年第一次公布蓝底白字的视频的时候,”中国军工“给这条视频配的文案稍稍透露了一点信息:”该任务属原创性、引领性科技攻关项目。首次飞行旨在验证升力式地面自主垂直起飞、再入返回、水平着陆等关键技术。“
这说明这次是采用的升力式地面自主垂直起飞,和马斯克的星舰类似,而航天科工三院的起飞方式,是能从普通机场起飞的。
消息中说,飞行试验采用的运载器经健康检测维护后,在酒泉卫星发射中心再次点火垂直起飞,按照设定程序完成亚轨道飞行,平稳水平着陆于阿拉善右旗机场,成功实现我国亚轨道运载器的首次重复使用飞行,遗憾的是新闻没有展示出画面。
龙乐豪院士曾经在一次科普讲座中透露,中国在火箭回收技术上,已验证伞降控制助推器落区面积可缩小70%,栅格舵一子级落点控制精度达3米,垂直回收损失运载能力30-40%,但综合经济性好,CZ-5DY用地面网系减速或筷子夹持回收装置垂直回收。而所使用的CZ-5DY,就是传说中的长征五号登月专用火箭,DY的意思就是登月。
龙乐豪院士在讲座中介绍,AT-1B升力式火箭动力垂直起飞,无动力返回,水平着陆的亚轨道重复使用运输器已经于2021年7月首飞成功。
由于美国航天飞机和X-37B都需要依托外部火箭提供升力,因此算不上自主起飞,而且这些火箭无法重复利用。如果中国这次发射的航天器能依靠自身动力起飞,意味着它就是真正意义上的”完全可重复使用“,未来将极大降低发射成本。
2022年2月,近地轨道载人航天发展展望与合作国际研讨会在京召开。会上中国运载火箭技术研究院院长王晓军宣称我国正在开发新一代可重复使用的运载火箭。
据他在这次会上介绍,猎鹰九号是靠发动机反推直接着陆,星舰是发动机反推和高台承接缓降回收,而中国的921火箭一级则是绳索承接缓降回收,简单地说就是用绳子兜住火箭,这种火箭回收新招和航空母舰上的拦截索回收战斗机的方式很相似,官方称其为“系绳吊挂回收方式”。
为什么不管是腾云工程,还是升力式亚轨道运载器,中国的”空天飞机“秘不示人,关键是这个方案是中国首创,国外未见同类飞行器,可能要比X-37B更为先进。
2022年9月,中国运载火箭技术研究院在其官微发布消息称,由火箭院研究发展部牵头申报的”亚轨道远程空天运输系统总体设计与控制技术“项目顺利通过评审,正式获得立项支撑。
航天技术专家在接受采访时就表示:”在以美国Space-X公司“星箭”火箭为代表的远程极速运输系统快速发展的背景下,该项目获得立项意义重大,是我国开展天地往返运输系统基础性研究的重要一步。
目前我国实现远程空天运输系统的技术途径比较多,呈现出“百花齐放、百家争鸣”的发展态势。“
”百花齐放,百家争鸣“实际上是”863-204“几个方案中的多种方式,既有依靠火箭发动机实现的,也有火箭发动机和超燃冲压发动机等组合式发动机实现的。即”航天科技“提出了”火箭动力方案“,”航天科工“提出了”组合动力方案“。
根据中国规划到2045年,实现1小时全球抵达、地面与轨道间以及轨道与轨道间航班化运输,按需发射,每年总飞行次数达千次量级,总货运万吨级,总客运万人次。
相对于国外技术,我们的方案具有很多独创性,报道使用“过于先进,不便展示”绝不是故弄玄虚。
航天技术,是国之重器,轻易不能示人。
从去年9月份开始,日本就宣布禁止所有日方人员和机构接待中国航天行业相关人员。而在今年3月,日本航天所更是宣布禁止中俄航天专家和学生进入,给出的理由是为了“国家安全”、“避免航天技术外泄”。
但是据日本共同社消息,东京大学团队将与清华大学在“天宫空间站”共同进行实验。中方已经允许日本参加在“天宫”的试验,具体内容为在微重力环境下研究火箭发动机的燃料混合与燃烧,以提高发动机的性能和安全性。
很多网友质疑,中国是穷到靠天宫卖票了吗?中国还是卖国者太多?
虽然清华回应,科学是没有国界的,但是清华知不知道,科学家也是有祖国的。
换一个角度想,虽然日本在航天技术上实际上比中国落后,尤其是在发射成功率上差中国一大截,但他们在材料领域、燃料领域、精细化零部件领域是相当领先的,这是我们要学习的。
一些人担心的技术外泄,其实也没有太大必要,上面会把关的。
让他们在天宫里研究火箭燃料技术,谁偷谁的技术还不一定。
我们希望,中国的这种“以德报怨”,能促进两国之间的了解和沟通,而不是增加两国之间的隔阂和敌意。
航天是全人类的事业,我们也希望,中国的航天事业能够继续发展和进步,为人类的探索和创造做出更大的贡献。